Software & Systems

Описанием жизненного цикла программного обеспечения (ПО) занимались и продолжают заниматься многие исследователи [1–2]. Тем не менее, несмотря на большое число оригинальных предложений, к настоящему времени так и не создана научно систематизированная классификация процессов, сопровождающих разработку программ. Можно согласиться с тем, что, в принципе, традиционный подход к разработке ПО АСУ, найденный еще в 70–80 гг. прошлого века, не претерпел существенных изменений.

Универсумная методология разработки, основанная на эволюционном развитии как онтологической, так и гносеологической стратификации объектов исследования, открывает возможности разработки и внедрения более технологичных процедур процессов автоматизации предприятий.

Универсумные описания среды разработки ПО

Универсумное описание как возрастающее соотношение меры информационной (по отношению к материальной) составляющей объектов, явлений и процессов характерно для многих компонентов, в среде которых разрабатывается ПО. На рисун- ке 1 приведены универсумы различных классов: касающихся стратификации типов памяти ЭВМ (рис. 1а), процесса обмена данными между вычислительными системами по модели International Standards Organization (OSI, рис. 1б) и иерархии программных кодов, циркулирующих в компьютерной системе при разработке ПО (рис. 1в).

Универсумный подход применим к разработке программных комплексов любой сложности. Например, вариабельные автоматизированные информационные системы (АИС) правомерно рассматривать как результат процесса проектирования, включающего спиральный анализ и синтез с переходом по различным рангам и уровням моделирования с использованием различного класса языков моделирования, в которых на верхнем слое используются принципы управления с ориентацией на учет человеческого фактора, а на нижнем слое – машинно-ориентированные языки программирования и представления данных с организацией на компьютерный, формальный аспект. В этом случае АИС представляет собой некую пирамиду моделей представления – пирамиду знаний [3]. Очевидно, что при ее выстраивании в АИС автор вполне правомерно опирается именно на универсумную онтологию [4].

Развертывание принципов универсумного подхода к разработке ПО, учитывающего вышеупомянутые процедуры анализа и синтеза, приводит к необходимости рассмотрения универсумной функции управления.

Универсумное описание процесса разработки ПО

Универсумная функция управления (УФУ) – целостная совокупность разнокачественных действий, описывающая процессы и особенности протекания, преобразования и реорганизации U-потоков в универсуме. На рисунке 2 представлены 9 этапов УФУ, соответствующие универсуму класса 4U3. Коротко суть этапов изложена в работе [4]. Это описание согласуется с понятием полной функции управления (ПФУ) как классической, так и достаточно общей теории управления [5]. Поскольку УФУ методологически описывает самую общую последовательность этапов управления, это позволяет легко объединять и дискретизировать соседние стратификационные уровни и каскады в зависимости от класса универсума. ПФУ является частным случаем УФУ. Соответствие между этапами ПФУ и УФУ показано в таблице.

Этапы выполнения УФУ класса 4U3 и ПФУ (сокращенно)

Процесс разработки ПО, являющийся объектом данного исследования, можно связать с ПФУ как с последовательностью этапов управления объектом. Однако более адекватно этот процесс может быть описан посредством УФУ.

На рисунке 3 представлена обобщенная структура процесса разработки ПО в виде универсума класса 6U3, в котором фреймы представляют главные этапы разработки (функционалы) ПО, содержащие основные виды проектных работ, должностей ответственных лиц и соответствующую этапам подготовки документацию.

Конечно же, в различных организациях функционалы, наименования подразделений и должностей (универсумных фреймов) могут существенно отличаться, тем не менее, универсумная схема процесса разработки ПО в любом случае останется неизменной.

Основные этапы разработки ПО

Последовательность этапов разработки ПО в виде УФУ соответствует последовательности протекания U-потока по универсумным контурам, включающим фреймы:

-    восходящего U-потока: S-1-2-3-4-5-6;

-    концептуальной (интеллектуальной) обработки: 6-7-8, 14-15-16-17-18;

-    нисходящего U-потока: 8-9-10-11-12-13.

Общее описание этапов проектирования допускает переходы по контурам на соседние уровни стратификации, циклические процессы, проходящие через разные контуры, а также рекурсивные обращения на различных этапах проектирования.

Отметим, что данное описание ограничивается рассмотрением только универсума «Разработка ПО» без затрагивания вопросов прохождения U-потоков по внешним для него контурам универсума «Заказчик», то есть вопросы внедрения и эксплуатации ПО, обучения пользователей и тому подобные вопросы в данном описании не рассматриваются.

S-каскад универсума описывает начальные стадии проектирования («Что делать?»), I-каскад – должности ЛПР соответствующих уровней («Кто отвечает?»), а R-каскад – процесс создания ПО («Как делать?»).

Нижний универсумный уровень – работа с заказчиком – содержит максимум материальной составляющей U-потока, высший уровень – аналитика – оперирует преимущественно информацией.

Результаты исследования

Рассмотрение универсумной модели этапов разработки ПО позволяет сделать выводы о том, что универсумная методология, примененная к процессу проектирования ПО, обеспечивает единый контекст взаимодействия всех участников проекта на основе общей терминологии и лучшего понимания всей последовательности этапов разработки; позволяет выработать более точные процедуры взаимодействия проектных подразделений, за счет чего можно резко снизить различного рода потери, связанные с размытостью границ ответственности исполнителей; дает возможность усовершенствовать и универсализировать программный инструментарий проектировщиков, что создает основы для более оперативной и качественной реализации разработок.

Литература

1. Попов Д.В. Информационная поддержка распреде- ленной разработки программного обеспечения на основе онтологии // Программные продукты и системы. 2008. № 1. С. 81–84.

2. Шильников П.С. Компьютерная поддержка построения онтологий // Программные продукты и системы. 2006. № 2. С. 50–52.

3. Фомина И.К. Вариабельные автоматизированные информационные системы // Программные продукты и системы. 2007. № 4. С. 50–51.

4. Масликов В.И. Универсум: эволюция мыслящей материи. Хабаровск: Изд-во Приамурского географического общества, «РИОТИП» краевой типографии, 2008. 192 с.

5. Достаточно общая теория управления: Постановоч. матер. учеб. курса фак-та прикладной математики – процессов управления СПбГУ (1997–2003 гг.) / СПб, 2003. 420 с.